- Details
Материалы о разработках сотрудников Института опубликованы в номере "Наука в Сибири" от 19 мая 2022 года: "В ИНХ СО РАН разрабатывают термобарьерные оксидные покрытия". Новосибирские ученые выявили новые вещества с высокими магнитокалорическими показателями.
Исследование магнитокалорических материалов — важный этап в разработке эффективной и экологически безопасной технологии криогенного магнитного охлаждения. Такая технология в будущем позволит разработать более дешевые и тихие холодильные установки. Сибирские ученые вместе с французскими коллегами обнаружили аномальные показатели веществ с высокими магнитокалорическими показателями. Статья об этом опубликована в журнале Chemistry of Materials.
Идея магнитного охлаждения основана на использовании эффекта, который сейчас называется магнитокалорическим. Маг нитокалорический эффект (МКЭ) — это процесс выделения или поглощения тепла веществом при изменении магнитного поля вокруг него. Те вещества, которые обладают значительным МКЭ, называются магнитокалорики. Принцип работы прост: ученые помещают вещество в магнитное поле, где оно начинает нагреваться. Затем убирают излишнюю теплоту и охлаждают, а когда выключают магнитное поле, то вещество охлаждается еще сильнее. По сути, происходит простой переход одной энергии в другую. Это нужно для того, чтобы достигнуть очень низких температур. Например, жидким гелием можно охладить вещество до 4 Кельвинов, а вот магнитным способом можно получить температуру, почти равную абсолютному нулю. Магнитокалорики наиболее эффективно работают в криогенной температуре, то есть менее 120 °К, что примерно равно -153 °C. На сегодняшний день самыми перспективными магнитокалориками являются соединения гадолиния (Gd). Поэтому ученые Института неорганической химии им. А. В. Николаева СО РАН работали с соединениями именно этого элемента. В своей работе сотрудники института кандидат химических наук Татьяна Алексан дровна Помелова и доктор химических наук Николай Геннадьевич Наумов синтезировали сульфиды гадолиния и элементы первой группы: лития (Li), натрия (Na), калия (K), рубидия (Rb), цезия (Cs). Сначала ученые полагали, что больший магнитокалорический эффект будет связан с сульфидом LiGdS2 из-за большего массового содержания в нем гадолиния. Однако исследование показало, что именно NaGdS2 показывает лучшие свойства среди исследуемых веществ. Благодаря тому, что это соединение наиболее сильно отвечает на изменение магнитного поля, оно вошло в пятерку наиболее эффективных соединений гадолиния, работающих в криогенных температурах. «Важным успехом этой работы, помимо получения этого вещества, стало то, что мы смогли показать, насколько сульфиды могут быть интересными с точки зрения магнитных свойств. Это открывает множество возможностей для исследования этого класса соединений», — рассказала Татьяна Помелова. Важным практическим приложением магнитокалориков является использование их в магнитных охладителях и магнитотепловых насосах. Также ведется поиск магнитокалориков, которые будут работать при комнатной температуре, чтобы попробовать заменить стандартные холодильники на компрессорах. Главное преимущество магнитных материалов в том, что они будут более экологичными, долгослужащими, эффективными и тихими. Помимо этого, важно, что применение магнитных материалов дешевле в сравнении с охлаждением жидким гелием. Несмотря на то, что в ближайшее время прикладное использование магнитокалориков невозможно, их исследование позволяет накопить фундаментальные знания о процессе магнитного охлаждения и позволит в будущем его использовать.
Работа выполнена в рамках гранта РНФ, № 21-73-00240.
Валерия Шпилёва, студентка отделения журналистики ГИ НГУ
- Details
12 мая 2022, в четверг, в 11-00 в конференц-зале Института состоится доклад «Активация малых молекул с тройными связями элемент-азот». Докладчик – к.х.н. Цховребов Александр Георгиевич (Объединенный институт химических исследований, Российский университет дружбы народов).
Активация малых молекул представляет собой важную фундаментальную и практическую задачу современной химии. Многие промышленные многотоннажные процессы базируются на такого рода реакциях. Превращения малых молекул в химические продукты с высокой добавленной стоимостью всегда были в фокусе внимания научного сообщества и химической промышленности. Нитрилы и изоцианиды, в структуре которых присутствует С≡N тройная связь, представляют собой привлекательные строительные блоки для синтеза азотсодержащих органических соединений.
На семинаре будут освещены наши успехи в области разработки эффективных способов активации малых молекул с тройными связями элемент-азот, таких как закись азота, нитрилы и изоцианиды, и создание на их основе новых реакций, в которых малые молекулы используются в качестве реагентов при синтезе более сложных органических соединений.
Избранные публикации по теме работы:
Cryst. Growth Des. 2022, 22, 313–322.
Dalton Trans. 2021, 50, 10689–10691.
Angew. Chem. Int. Ed. 2019, 58, 8834–8838.
Angew. Chem. Int. Ed. 2018, 57, 8089–8094.
Inorganic Chemistry 2018, 57, 930–934.
Angew. Chem. Int. Ed. 2015, 54, 1289‑1292
J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 1471‑1473.
- Details
Обновлено 01.02.2022
!!! Проведение Дня науки, объявленное ранее на 4 февраля 2022, переносится на май 2022 года в связи со сложной эпидемиологической ситуацией в г. Новосибирске.
4 февраля 2022, в пятницу в 15-00 в рамках празднования Дней российской науки Институт проводит День открытых дверей. В программе Дня науки - приветствие директора Института д.х.н. Брылева Константина Александровича, научно-популярная лекция к.х.н. Столяровой Светланы Геннадьевны «Углеродные наноматериалы (нанотрубки, графен и другие звери)». После лекции участники увидят красочные демонстрационные химические эксперименты. К участию приглашаются студенты и все желающие, кому интересна современная химия. Участие в мероприятии возможно только по предварительной записи.
ИНХ СО РАН ежегодно в феврале проводит Дни науки: ведущие ученые читают учащимся научно-популярные лекции о проводимых в Институте исследованиях, Совет научной молодежи проводит демонстрацию химических опытов: изменение цвета жидкости при встряхивании колбы, изменение окраски раствора в зависимости от степени окисления металла растворенной соли, лабораторный настольный аналог «Камчатского гейзера», получение жидкого кислорода и его свойства и др. Такие мероприятия неизменно вызывают большой интерес у юных гостей, и каждый раз конференц-зал Института практически полон.
Заявки принимаются по т. (383) 330-94-86 или по e-mail This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it. до 3 февраля 2022 включительно.
Дни науки в ИНХ СО РАН:
- Details
Ученые разработают самостерилизующееся покрытие для чехлов на телефон на основе фотоактивных полимеров, убивающих вирусы и бактерии, рассказала Sibnet.ru сотрудник Института неорганической химии СО РАН Наталья Воротникова.
"Ученые создадут антивирусное покрытие для чехлов на телефон" Sibnet.ru, 27.11.2021
«Наша фотоактивная добавка к полимеру способна поглощать свет — энергию фотона и переходить в возбужденное состояние. Затем вещество эту энергию может передать молекуле кислорода, который в свою очередь переходит в активную форму. Образующийся синглетный кислород - сильный окислитель, который убивает бактерии и вирусы», — рассказала ученый.
По ее словам, ученые планируют создать полимерный материал с этой добавкой, которым можно будет обрабатывать чехлы смартфонов, например, в специальном сервисном центре. Самостерилизующимися материалами можно обрабатывать и другие поверхности — стойки регистрации, поручни в автобусах, столы.
Чтобы внедрить разработку в жизнь ученым потребуется сделать полимерный материал адаптивным для разных типов поверхностей, а также провести испытания, чтобы понять, как долго будет служить покрытие (ориентировочно больше года), как оно будет реагировать на воду и бытовую химию. На апробацию и доработку потребуется около полутора лет.
«Особенность нашей добавки в том, что для эффективной работы достаточно наличия дневного света», — добавила Наталья Воротникова.
По словам собеседницы, в мире существуют самостерилизующиеся материалы на основе серебра и диоксида титана. Но у серебра в отличие от новосибирской разработки нет противовирусной эффективности, а диоксид титана работает только под ультрафиолетовым излучением.
© ИНХ СО РАН 1998 – 2024 г.